[发明专利]SERS衬底及制备方法和采用SERS测量农残的方法

说明书

本发明涉及SERS衬底及制备方法和采用SERS测量农残的方法，属于表面拉曼增强技术领域。SERS衬底的制备方法：a、将光刻胶均匀涂覆至基底上，置于紫外光下照射、烘烤，制得导电阵列基底；b、再通过金属电沉积，将Ag纳米晶体沉积到导电阵列基底上，形成SERS衬底。采用SERS测量农残时，需先对待测物进行预处理：采用微波加热和加入抑蒜氨酸酶活性溶液中的至少一种方法处理果蔬样品；再用本发明的衬底对样品进行检测。采用本发明的方法对农残进行检测，具有无损、快速、实时和灵敏度高等优点，为快速测定低浓度农药提供了一种有效方法。

技术领域

本发明涉及SERS衬底及制备方法和采用SERS测量农残的方法，属于表面拉曼增强检测领域。

背景技术

国家标准规定，农产品中农药残留最低检测限达到mg/kg级甚至达到μg/kg级，目前传统的针对食品中农药兽药残留，非法添加剂，激素超标等的检测分析方法，有如气相色谱技术、气液质谱联用技术、液相色谱技术、酶抑制技术等方法，这些方法灵敏度高，重复性好，应用普遍，但存在需要专业培训的人员操作，样品的预处理过程繁琐，时间长等缺陷，因此，建立一种简单、高效的分析方法，以对食品中农兽药残留、激素超标、食品非法添加剂进行检测在目前显得尤为重要。

拉曼光谱是一种分子散射光谱，携带的是分子结构信息，每一种物质都有其对应的结构信息，据此可对物质的结构和成分进行表征，但是拉曼散射强度很弱，灵敏度低，有时会淹没于分子的荧光信号中。而表面增强拉曼光谱则是一种与纳米尺度效应相关的拉曼散射现象。由于一般情况下样品的拉曼信号非常微弱，仅能在固态样品或高浓度水溶液中测得。而当待测样品吸附于具有纳米量级粗糙度的金属(常用金或银)结构表面时，样品分子的拉曼信号将得到极大的增强，这就是所谓的表面增强拉曼散射(Surface EnhancedRaman Scattering，简称SERS)现象。采用表面增强拉曼散射(Surface Enhanced RamanScattering,SERS)等增强技术使其检测灵敏度能提高4～10个数量级，在单个分子探测、痕量物质检测方面具有较大的应用潜力。

例如申请号20111029459.5，名称为“一种蔬菜中甲胺磷的表面增强拉曼光谱快速筛査方法”的专利申请，采用极性溶剂提取蔬菜中的甲胺磷农药，以银溶胶为增强SERS衬底，绘制以甲胺磷浓度为横坐标，特征峰峰高为纵坐标的标准曲线，建立了蔬菜中甲胺膦农药残留的快速筛査方法。

上述公开的方法使用表面增强拉曼光谱技术能达到对果蔬中农药分子信号增强的目的，但并未去除含硫化合物的影响，方法的检测限有待进一步提高，方法的准确性、稳定性较差，不能达到果蔬中痕量农药残留快速检测的目的。另外，上述公开的水果中农药残留检测方法的灵敏度和重现性也未进一步验证。

在使用SERS技术检测过程中，研究人员很少注意在搅碎果蔬以获取果蔬汁液时，汁液中携带了许多与探测目标农药分子无关的化合物，而且果蔬内部的蒜氨酸酶活性产生含硫化合物，其结构中含有共轭双键及S－S键，与农药类似，具有很强的亲电性，因而易与农药一起提取出来且不易去除，潜在的阻碍了SERS技术在探测过程中的针对性和灵敏度。

发明内容

本发明解决的第一个技术问题是提供一种新的SERS衬底的制备方法。该制备方法简单，且制得的SERS衬底可以提升对有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药分子的探测，显著降低检测下限。

SERS衬底的制备方法，按以下步骤进行：

a、将光刻胶均匀涂覆至基底上，然后置于紫外光下照射，再经烘烤，制得导电阵列基底；其中，所述基底为Si或Au；光刻胶涂覆厚度为0.1～20μm；导电阵列的导电孔直径为1～20μm，导电孔间距介于一个导电孔直径至80μm之间；

b、再通过金属电沉积，将Ag纳米晶体沉积到导电阵列基底上，形成SERS衬底；所述Ag纳米晶体的粒度为10nm～0.1μm。